ในเชิงพาณิชย์อุปกรณ์ไทริสเตอร์ตัวแรกเปิดตัวในปี 2499 ด้วยอุปกรณ์ขนาดเล็กไทริสเตอร์สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าและพลังงานจำนวนมากได้ การใช้งานที่หลากหลายในเครื่องหรี่แสงการควบคุมพลังงานไฟฟ้าและ การควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า . ก่อนหน้านี้ไทริสเตอร์ถูกใช้เป็นการย้อนกลับปัจจุบันเพื่อปิดอุปกรณ์ จริงๆแล้วต้องใช้ไฟฟ้ากระแสตรงดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะนำไปใช้กับอุปกรณ์ แต่ตอนนี้ด้วยการใช้สัญญาณประตูควบคุมอุปกรณ์ใหม่สามารถเปิดและปิดได้ ไทริสเตอร์สามารถใช้เพื่อเปิดและปิดอย่างเต็มที่ แต่ทรานซิสเตอร์อยู่ระหว่างสถานะเปิดและปิด ดังนั้นไทริสเตอร์จึงใช้เป็นสวิตช์และไม่เหมาะกับแอมพลิฟายเออร์อนาล็อกโปรดไปที่ลิงค์สำหรับ: เทคนิคการสื่อสารไทริสเตอร์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง

ไทริสเตอร์คืออะไร?

ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์โซลิดสเตตสี่ชั้นที่มีวัสดุประเภท P และ N เมื่อใดก็ตามที่ประตูได้รับกระแสไฟฟ้าที่ทริกเกอร์มันจะเริ่ม 'ดำเนินการจนกว่าแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ thyistor จะอยู่ภายใต้อคติไปข้างหน้า ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นสวิตช์ bistable ภายใต้เงื่อนไขนี้ ในการควบคุมกระแสจำนวนมากของทั้งสองลีดเราต้องออกแบบไทริสเตอร์ตะกั่วสามตัวโดยรวมกระแสเล็กน้อยเข้ากับกระแสนั้น กระบวนการนี้เรียกว่าตะกั่วควบคุม หากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสายนำทั้งสองอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่พังทลายระบบจะใช้ไทริสเตอร์ตะกั่วสองตัวเพื่อเปิดอุปกรณ์

ไทริสเตอร์

สัญลักษณ์วงจรไทริสเตอร์

สัญลักษณ์วงจร Thyistor มีดังต่อไปนี้ มีสามขั้วขั้วบวกแคโทดและประตู

สัญลักษณ์ TRIAC

ไทริสเตอร์มีสามสถานะ

ย้อนกลับโหมดการปิดกั้น - ในโหมดการทำงานนี้ไดโอดจะปิดกั้นแรงดันไฟฟ้าที่ใช้
ส่งต่อโหมดการปิดกั้น - ในโหมดนี้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในทิศทางทำให้ไดโอดดำเนินการ แต่การนำไฟฟ้าจะไม่เกิดขึ้นที่นี่เนื่องจากไทริสเตอร์ไม่ได้ถูกกระตุ้น
โหมดการดำเนินการไปข้างหน้า - ไทริสเตอร์ถูกกระตุ้นและกระแสจะไหลผ่านอุปกรณ์จนกว่ากระแสไฟฟ้าไปข้างหน้าจะต่ำกว่าค่าเกณฑ์ซึ่งเรียกว่า 'กระแสไฟฟ้าค้าง'

ไทริสเตอร์เลเยอร์ไดอะแกรม

ไทริสเตอร์ประกอบด้วยสาม ทางแยก p-n ได้แก่ J1, J2 และ J3 หากขั้วบวกอยู่ที่ศักย์เป็นบวกเมื่อเทียบกับแคโทดและขั้วประตูไม่ถูกกระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าใด ๆ J1 และ J3 จะอยู่ภายใต้สภาวะอคติไปข้างหน้า ในขณะที่ทางแยก J2 จะอยู่ภายใต้เงื่อนไขอคติย้อนกลับ ดังนั้นทางแยก J2 จะอยู่ในสถานะปิด (จะไม่มีการนำไฟฟ้าเกิดขึ้น) หากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในขั้วบวกและแคโทดเกินกว่า V_BO(แรงดันไฟฟ้าพังทลาย) จากนั้นการพังทลายของหิมะถล่มจะเกิดขึ้นสำหรับ J2 จากนั้นไทริสเตอร์จะอยู่ในสถานะเปิด (เริ่มดำเนินการ)

ถ้าก V_ช (ศักยภาพเชิงบวก) ถูกนำไปใช้กับเทอร์มินัลประตูจากนั้นจะมีการแยกย่อยเกิดขึ้นที่ทางแยก J2 ซึ่งจะมีค่าต่ำ V_ถ้า . ไทริสเตอร์สามารถเปลี่ยนเป็นสถานะเปิดได้โดยเลือกค่าที่เหมาะสม V_ช .ภายใต้สภาวะการพังทลายของหิมะถล่มไทริสเตอร์จะดำเนินการอย่างต่อเนื่องโดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าของประตูจนกว่าและเว้นแต่

ศักยภาพ V_ถ้าถูกลบออกหรือ
กระแสถือมากกว่ากระแสที่ไหลผ่านอุปกรณ์

ที่นี่ V_ช - พัลส์แรงดันไฟฟ้าซึ่งเป็นแรงดันขาออกของออสซิลเลเตอร์ผ่อนคลาย UJT

ไทริสเตอร์เลเยอร์ไดอะแกรม

วงจรเปลี่ยนไทริสเตอร์

วงจร DC Thyristor
วงจร AC ไทริสเตอร์

วงจร DC Thyristor

เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ DC เพื่อควบคุมโหลด DC และกระแสไฟฟ้าที่ใหญ่ขึ้นเราใช้ไทริสเตอร์ ข้อได้เปรียบหลักของไทริสเตอร์ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงเนื่องจากสวิตช์ทำให้ได้รับกระแสไฟฟ้าสูง กระแสประตูขนาดเล็กสามารถควบคุมกระแสแอโนดจำนวนมากได้ดังนั้นไทริสเตอร์จึงเรียกว่าอุปกรณ์ที่ทำงานในปัจจุบัน

วงจร DC Thyristor

วงจร AC Thyristor

เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC ไทริสเตอร์จะทำหน้าที่แตกต่างกันเนื่องจากไม่เหมือนกับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ในช่วงครึ่งหนึ่งของวงจรไทริสเตอร์ใช้เป็นวงจร AC ทำให้ปิดโดยอัตโนมัติเนื่องจากสภาพเอนเอียงย้อนกลับ

ไทริสเตอร์ AC Circuit

ประเภทของไทริสเตอร์

ขึ้นอยู่กับความสามารถในการเปิดและปิดไทริสเตอร์แบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

ไทริสเตอร์ที่ควบคุมด้วยซิลิคอนหรือ SCR
ประตูปิดไทริสเตอร์หรือ GTO
Emitter ปิดไทริสเตอร์หรือ ETO
ย้อนกลับการทำไทริสเตอร์หรือ RCTs
ไทริสเตอร์ Triode Triode แบบสองทิศทางหรือ TRIACs
MOS ปิดไทริสเตอร์หรือ MTO
ไทริสเตอร์ควบคุมเฟสสองทิศทางหรือ BCT
ไทริสเตอร์หรือ SCR แบบสวิตชิ่งอย่างรวดเร็ว
วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิคอนที่เปิดใช้งานด้วยแสงหรือ LASCR
FET ควบคุมไทริสเตอร์หรือ FET-CTHs
ประตูไทริสเตอร์หรือ IGCT ที่สับเปลี่ยนประตูในตัว

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับแนวคิดนี้เรากำลังอธิบายประเภทของไทริสเตอร์บางประเภท

วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิคอน (SCR)

วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิกอนเรียกอีกอย่างว่าวงจรเรียงกระแสไทริสเตอร์ เป็นอุปกรณ์โซลิดสเตตควบคุมกระแสสี่ชั้น SCR สามารถนำกระแสได้เพียงทิศทางเดียว (อุปกรณ์ทิศทางเดียว) SCR สามารถถูกกระตุ้นได้ตามปกติโดยกระแสที่ใช้กับเทอร์มินัลประตู หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ SCR โปรดไปที่ลิงก์เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ: ข้อมูลพื้นฐานและลักษณะการสอน SCR

ประตูปิดไทริสเตอร์ (GTO)

หนึ่งในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูงชนิดพิเศษคือ GTO (ไทริสเตอร์ปิดประตู) เทอร์มินัลประตูควบคุมสวิตช์ที่จะเปิดและปิด

สัญลักษณ์ GTO

หากใช้พัลส์บวกระหว่างขั้วแคโทดและขั้วเกตอุปกรณ์จะเปิด ขั้วแคโทดและขั้วประตูทำหน้าที่เป็น ทางแยก PN และมีแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยอยู่ระหว่างขั้ว ไม่น่าเชื่อถือเหมือน SCR เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือเราต้องรักษากระแสเกตบวกไว้เล็กน้อย

หากใช้พัลส์แรงดันลบระหว่างเกตและขั้วแคโทดอุปกรณ์จะปิด เพื่อกระตุ้นให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแคโทดประตูกระแสไฟฟ้าไปข้างหน้าบางส่วนจะถูกขโมยซึ่งในทางกลับกันกระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำไปข้างหน้าอาจลดลงและ GTO โดยอัตโนมัติจะเปลี่ยนเป็นสถานะปิดกั้น

การใช้งาน

มอเตอร์ขับเคลื่อนความเร็วตัวแปร
อินเวอร์เตอร์กำลังสูงและแรงดึง

แอปพลิเคชั่น GTO บนไดรฟ์ความเร็วตัวแปร

มีสองเหตุผลหลักสำหรับไดรฟ์ที่ปรับความเร็วได้คือการสนทนาและการควบคุมพลังงานในกระบวนการ และให้การทำงานที่ราบรื่นยิ่งขึ้น แอปพลิเคชันนี้มีการดำเนินการย้อนกลับความถี่สูง GTO

แอปพลิเคชัน GTO

ตัวส่งปิดไทริสเตอร์

ตัวส่งสัญญาณปิดไทริสเตอร์เป็นไทริสเตอร์ชนิดหนึ่งและจะเปิดและปิดโดยใช้มอสเฟต มันมีทั้งข้อดีของ MOSFET และ GTO ประกอบด้วยประตูสองประตู - ประตูหนึ่งใช้เพื่อเปิดและอีกประตูหนึ่งที่มีชุด MOSFET ใช้เพื่อปิด

ตัวส่งปิดไทริสเตอร์

หากใช้ประตู 2 ที่มีแรงดันไฟฟ้าบวกและจะเปิด MOSFET ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขั้วแคโทด PNPN ไทริสเตอร์ MOSFET เชื่อมต่อกับไฟล์ ขั้วประตูไทริสเตอร์ จะปิดเมื่อเราใช้แรงดันไฟฟ้าบวกกับประตู 1

ข้อเสียของการเชื่อมต่อ MOSFET แบบอนุกรมกับเทอร์มินัลประตูคือแรงดันตกรวมเพิ่มขึ้นจาก 0.3V เป็น 0.5V และการสูญเสียที่เกี่ยวข้อง

การใช้งาน

อุปกรณ์ ETO ใช้สำหรับตัว จำกัด กระแสไฟฟ้าผิดปกติและโซลิดสเตต เบรกเกอร์ เนื่องจากการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าที่มีความสามารถสูงความเร็วในการเปลี่ยนที่รวดเร็วโครงสร้างที่กะทัดรัดและการสูญเสียการนำไฟฟ้าต่ำ

ลักษณะการทำงานของ ETO ใน Solid State Circuit Breaker

เมื่อเปรียบเทียบกับสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าโซลิดสเตตเซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถให้ข้อดีในด้านอายุการใช้งานการทำงานและความเร็ว ในระหว่างปิดชั่วคราวเราสามารถสังเกตลักษณะการทำงานของไฟล์ สวิตช์ไฟเซมิคอนดักเตอร์ ETO .

แอปพลิเคชัน ETO

ย้อนกลับการทำไทริสเตอร์หรือ RCTs

ไทริสเตอร์กำลังสูงปกติแตกต่างจากไทริสเตอร์ที่ทำปฏิกิริยาย้อนกลับ (RCT) RCT ไม่สามารถทำการบล็อกย้อนกลับได้เนื่องจากไดโอดย้อนกลับ ถ้าเราใช้ freewheel หรือ reverse diode จะได้เปรียบกว่าสำหรับอุปกรณ์ประเภทนี้ เนื่องจากไดโอดและ SCR จะไม่ทำงานและไม่สามารถผลิตความร้อนได้ในเวลาเดียวกัน

สัญลักษณ์ RCT

การใช้งาน

RCTs หรือแอพพลิเคชั่นไทริสเตอร์ทำปฏิกิริยาย้อนกลับในอินเวอร์เตอร์และตัวเปลี่ยนความถี่ที่ใช้ใน ตัวควบคุม AC โดยใช้ วงจร Snubbers .

การประยุกต์ใช้ใน AC Controller โดยใช้ Snubbers

การปกป้องไฟล์ องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ จากแรงดันไฟฟ้าเกินคือการจัดเรียงตัวเก็บประจุและตัวต้านทานขนานกับสวิตช์ทีละตัว ดังนั้นส่วนประกอบจึงได้รับการปกป้องจากแรงดันไฟฟ้าเกินเสมอ

แอปพลิเคชัน RCT

ไทริสเตอร์ Triode Triode แบบสองทิศทางหรือ TRIACs

TRIAC เป็นอุปกรณ์ สำหรับควบคุมกระแสและเป็น เซมิคอนดักเตอร์สามขั้ว อุปกรณ์ ได้มาจากชื่อที่เรียกว่า Triode สำหรับกระแสสลับ ไทริสเตอร์สามารถดำเนินการในทิศทางเดียวเท่านั้น แต่ TRIAC สามารถดำเนินการได้ทั้งสองทิศทาง มีสองตัวเลือกในการเปลี่ยนรูปคลื่น AC สำหรับทั้งสองครึ่งหนึ่งคือใช้ TRIAC และอีกตัวหนึ่งคือไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อด้านหลัง ในการเปิดครึ่งหนึ่งของรอบเราใช้ไทริสเตอร์หนึ่งตัวและในการทำงานรอบอื่น ๆ เราใช้ไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบย้อนกลับ

ไตรแอก

การใช้งาน

ใช้ในเครื่องหรี่ไฟภายในบ้านตัวควบคุมมอเตอร์ขนาดเล็กตัวควบคุมความเร็วพัดลมไฟฟ้าการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับในบ้านขนาดเล็ก

“สัญลักษณ์วงจรไฟฟ้าและความหมาย ”

การใช้งานในเครื่องหรี่ไฟในประเทศ

โดยใช้ส่วนสับของ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ไฟหรี่จะทำงาน ช่วยให้หลอดไฟผ่านเฉพาะส่วนของรูปคลื่น หากหรี่มากกว่าการสับรูปคลื่นก็มีมากขึ้นเช่นกัน พลังงานที่ถ่ายโอนส่วนใหญ่จะเป็นตัวกำหนดความสว่างของหลอดไฟ โดยทั่วไปแล้ว TRIAC จะใช้ในการผลิตไฟหรี่

แอปพลิเคชัน Triac

ทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ประเภทของไทริสเตอร์และการใช้งาน . เราเชื่อว่าข้อมูลที่ให้ไว้ในบทความนี้เป็นประโยชน์สำหรับคุณในการทำความเข้าใจโครงการนี้ให้ดีขึ้น นอกจากนี้คำถามใด ๆ เกี่ยวกับบทความนี้หรือความช่วยเหลือใด ๆ ในการใช้งาน โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถติดต่อเราได้โดยการเชื่อมต่อในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณไทริสเตอร์ประเภทใด?

เครดิตภาพ: